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開発コードネームは「Midway」。
ハードディスクの容量は非公開。別売のメモリーユニットの容量は8Miバイトである。
Xboxダッシュボード(設定メニュー)画面上では、容量は「ブロック」単位で表わされ、ハードディスクは「50,000ブロック以上」となり、メモリーユニットは未使用時で「502ブロック」となる。
このように、既に十分普及しているx86プロセッサーとDirectXを採用することで非常に容易にソフトハウスがゲーム開発に参入可能なことを最大の特徴とする。
従来のパソコンゲーム開発メーカーはそのまま、そうでないメーカーでも十分なライブラリとノウハウが最初から提供され、Windows 2000ベースの安価な開発マシンですぐに開発が始められる、としている。
3D表示性能は3億ポリゴン/秒以上で、対抗機PlayStation2の6,600万ポリゴン/秒の4〜5倍を実現した。
大容量VRAMと最大1920×1080の解像度を持ち、出力媒体以上の内部解像度でCGを作成することでアンチエイリアシング無しでジャギの全く無い、業務用と同レベルのCGムービーを作成可能としている。
OSはWindows 2000カーネルを元に特定アーキテクチャーとDirectX 8に特化させたもので、500Kiバイト以下に小型化されている。これを、各ゲームソフトのDVD-ROMに格納する。
OSがゲーム毎にDVDに格納されることで、ゲーム別に異なるOSカスタマイズが可能である。また特定の環境の(ゲームに合わされた)OSで駆動するため、通常のパソコン用ゲームと違い大幅に安定性を(理論上は)向上できる。
Xboxには、この当時のゲーム機としては異例のハードディスクが搭載されたが、このHDDにOSなどはインストールされず、用途はゲーム側に任せられている。
OSがHDD上に無いため、OSの再インストールといったパソコンにありがちなトラブルとも無縁になる。
日本で発売されてまもなく、ゲームディスクの外周部に傷が発生してしまうという構造上の欠陥が判明した。
当初Microsoftはこの事実を認めず、「自然な摩擦などで起きる摩耗であり、ディスクの再生に支障が起きない限りは返品交換には受け付けない」としていた。この対応は当然ながらユーザーから激しい反感を買い、わずか3日後に「全ての返品交換について受け付ける」とのコメントを発表する羽目となった。
蔑称にひどいものが多く、確認されているものだけで糞箱、エッ糞ボッ糞、凶箱、×箱、ダメ箱、ダメボックス、罰箱というのがある。
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